Ingénierie Technologies Passion

Bonjour.

Je tiens à présenter mes excuses à mes lecteurs.

Privé de connexion internet depuis plusieurs semaines, j'ai été dans l'impossibilité de poursuivre, suivant le planning prévu, la parution des articles de la rubrique "Technologies". Des perturbations restent possibles dans les semaines à venir. Je vous remercie de votre compréhension.

Cordialement,

David CLECH

Dans le domaine de l’aérodynamique et de l’hydrodynamique, si la qualité des résultats des simulations numériques augmente, le temps de calcul augmente généralement en parallèle tandis que l’analyse des résultats reste complexe en raison notamment du nombre important de paramètres et d’hypothèses. Un nouveau logiciel de simulations numériques, baptisé Turb’Opty, pourrait contribuer à résoudre ces problèmes. Jusqu’à présent, il était nécessaire de réaliser de multiples calculs CFD pour chaque combinaison de paramètres possibles afin de définir une évaluation de tendance ou les solutions de chaque point de fonctionnement. Par exemple, si un avion est modélisé selon 3 paramètres (vitesse, géométrie, incidence) pouvant prendre 10 valeurs chacun, il était nécessaire de réaliser 103 calculs. Turb’Opty, associé à Turb’Design 2 et un logiciel de calcul CFD (Fluent, etc.) va fournir les 1000 solutions en une seule opération en prenant en compte les influences croisées des différents paramètres. A l’origine d’une rupture technologique, ce nouvel outil commercialisé par la spin-off Fluorem permet d’obtenir un temps de calculs entre 200 et 80000 fois inférieur à la méthode utilisée normalement. Le fonctionnement repose sur l’association de méthodes numériques (pour la complexité des configurations) avec des approches analytiques (pour la rapidité de calcul). Deux étapes sont nécessaires : la première va permettre d’évaluer les paramètres les plus sensibles, leurs plages de variation ainsi que leurs effets sur les performances. Elle est réalisée par exemple avec Turb’Design 2, lequel est un logiciel d’aide à la conception de la même société. A partir de la conception initiale, des contraintes (tolérances, résistance de la structure, …) et d’une solution de référence issue d’un logiciel de calcul CFD, Turb’Design 2 va réaliser une étude de sensibilité d’ordre 1 (zones linéaires) ou d’ordre 2 (zones non linéaires) en calculant une extrapolation quadratique des variables caractéristiques de l’écoulement en fonction des paramètres définis par l’utilisateur. Il détermine un ensemble de solutions autour du point de conception et fournit les grandeurs intégrales (performances globales) et la totalité de l’écoulement en fonction des paramètres. La deuxième étape va quant à elle permettre de définir l’ensemble des solutions, paramètres couplés 2 à 2, à l’ordre 2 à partir des résultats de l’étape précédente. Elle fait appel à Turb’Opty, un nouvel outil de paramétrisation et d’aide à la décision qui calcule le gradient des variables caractéristiques de l’écoulement en fonction des paramètres définis par l’utilisateur. Il fournit les grandeurs intégrales (performances globales) et la totalité du champ en fonction des paramètres en un temps limité, le calcul des coefficients de la série polynomiale dépendant uniquement du nombre de paramètres de conception. Turb’Design et Turb’Opty sont des modules qui s’intègrent avec les autres moyens utilisés dans l’ensemble du cycle de conception. Qui plus est, ils permettent la création d’une base de données rendant les résultats obtenus accessibles à des personnes non-spécialistes de la simulation des écoulements.

Applications potentielles : calculs aérodynamiques et hydrodynamiques, internes et externes, dans les secteurs aéronautique, automobile, chimique et nucléaire.
Applications déjà réalisées : Non annoncé.
Coût : Non annoncé.
Disponibilité : immédiate.

Mon avis : Turb’Opty constituera bien (comme annoncé) une rupture technologique si ces performances sont confirmées. Car au vu des plages de variation et de la complexité des phénomènes étudiés, je m’interroge sur l’incertitude de ses évaluations. Fluorem annonce sans plus de précisions que les incertitudes des résultats sont indiquées. Comment sont-elles déterminées ? Et qu’en est-il de la plage d’application du logiciel, c’est-à-dire ses conditions d’applications ? Quelles sont ses limites ? Quoi qu’il en soit, le gain potentiel en terme de temps mais aussi le fait d’avoir au moins un ordre d’idée de l’ensemble des solutions possibles est certainement un avantage compétitif non négligeable. Il permettra de s’orienter plus rapidement vers la bonne configuration en limitant le nombre d’essais mais aussi en facilitant d’éventuelles évolutions… Il s’agit donc bien de conception robuste appliquée à l’aérodynamique et à l’hydrodynamique. Pour finir, je pense que face à de tels outils, il est nécessaire de se rappeler qu’aussi performant qu’ils puissent être, cela reste des outils. Leur utilisation ne se justifie qu’à travers l’objectif visé : trouver la meilleure configuration possible selon les paramètres définis et ce, le plus vite possible.


Plus d’informations :

Fluorem, la société à l’origine de ces logiciels et qui assure leur commercialisation.
www.fluorem.com

Photo (cliquer dessus pour l’agrandir) : Fluorem. Visualisation de l’écoulement autour d’un profil suivant les résultats obtenus à l’issue des calculs réalisés avec Turb’Opty.